История развития рудничного транспорта: рудничные локомотивы
ГБОУ СПО Анжеро-Судженский горный техникум
О.А. Стрепетова, преподаватель
Доставка грузов, людей и оборудования представляет собой периодический процесс, распространяющийся на многие объекты шахты – как на поверхности, так и под землей.
Шахтный транспорт выполняет три основные технологические задачи:
- Ø погрузку, перегрузку, разгрузку и складирование на поверхности и в шахте различных вспомогательных грузов;
- Ø транспортирование грузов с поверхности до забоев и других объектов в шахте, а также выдачу из шахты материалов и оборудования для ремонта;
- Ø доставку шахтеров от околоствольного двора к рабочим местам и обратно в начале и конце смен, а также ремонтных рабочих по шахте в течение смены.
Успешное внедрение нового оборудования и разработка эффективной технологии транспортных систем создадут основополагающие предпосылки для роста производительности труда на подземных горных выработках, снижению доли ручного труда и уменьшения производительности затрат.
Целью данной исследовательской работы проанализировать развитие шахтных локомотивов.
Откатка угля к стволу шахты – одна из наиболее важных операций. До начала текущего столетия на угольных шахтах России, как уже упоминалось, откатка по горизонтальным выработкам осуществлялась конной тягой.
В 1905 г. в Донбассе была применена откатка при помощи бесконечного каната с электрическим приводом. В первые годы советской власти механизация откатки развивалась медленно. Отечественные контактные электровозы мощностью 14,6 кВт, изготовлены на Краматорском машиностроительном заводе, появились только в 1925 г. на шахте «Артем».
Быстрое развитие электровозной откатки обусловило производство контактных электровозов на заводе «Динамо» и аккумуляторных – на Подольском машиностроительном заводе. Однако к середине 30-х годов уровень подземной электровозной откатки не превышала 20% в общем, объеме перевозки грузов из-за недостаточной надежности и малого ресурса электровозов. Новые контактные и аккумуляторные электровозы типа П-ТР и П-АР, вышедшие в серию в 1939-1940 гг., имели улучшенную конструкцию.
После Великой Отечественной войны в Советском Союзе повышается мощность электровозов. Если до 1941 г. основным типом были электровозы весом не более 7 т, то в 50-е годы появились сотни мощных электровозов весом 10 и 14 тонн. Дальнейшее техническое развитие электровозостроения связано с разработкой унифицированного ряда контактных электровозов 7-КР, 10-КР и 14-КР, и аккумуляторных электровозов 8-АРП и 12-АРП, которые не уступали в то время лучшим зарубежным образцам. Аккумуляторный АК и контактный ТК малогабаритные электровозы с цепным весом 1,7 - 2т производства Лаптевского машиностроительного завода применялись для откатки в промежуточных штреках как вспомогательный транспорт.
В 70-х годах начинается разработка контактных и аккумуляторных электровозов нового параметрического ряда сцепного веса от 4 и 28 т. В настоящее время на отечественных угольных и рудных шахтах применяют около 70% аккумуляторных электровозов, которые питаются от аккумуляторных батарей, установленных на электровозе. В рудных шахтах в основном (почти100%) применяют контактные электровозы постоянного тока, которые получают электроэнергию от контактного провода. Контактные электровозы по сравнению с аккумуляторными проще по конструкции, более удобны и значительно дешевле в эксплуатации, так как имеют большую скорость движения и, следовательно, производительность откатки. На угольных шахтах параллельно с электровозами широкое применение нашли дизелевозы, отличающиеся высокой степенью автономности, безопасности и экономичности. Напочвенные дизельные локомотивы по сравнению с аккумуляторными электровозами обладают целым рядом преимуществ: отпадает необходимость в сооружении зарядных и преобразовательных камер, содержании аккумуляторного хозяйства, достигается максимальная автономность локомотива, обеспечивается независимость тягового усилия от времени работы в течение всей смены, увеличивается мощность при равных габаритных размерах, повышается производительность машины, сокращается количество обслуживаемого персонала.
Опыт эксплуатации дизельных локомотивов показал, что при одинаковом сцепном весе, один дизельный локомотив заменяет работе два электровоза. Номенклатура дизельных локомотивов позволяет их применение для транспортировки как основных, так и вспомогательных грузопотоков в шахтах опасных по взрыву метана и угольной пыли с нормальным и завышенным уклоном пути до 0,05.
До 2005 года в шахтах России использовались дизельные локомотивы только импортного производства, в основном, фирм «Ferrit» Чехия и «DBT Scharf» Германия. В настоящее время на Александровском машзаводе соданы и с 2006 года серийно выпускаются отечественные локомотивы – Д10Г и Д14Г. При их конструировании был учтен опыт эксплуатации импортных локомотивов. Положительные наработки нашли свое отражение в компоновке и функциональной оснащенности локомотивов Д10Г и Д14Г, что позволило достичь качества, соответствующего мировым стандартам. В то же время по цене локомотивы отечественного производства значительно ниже импортных аналогов.
В результате изучения данной темы была составлена таблица об основных этапах развития шахтного транспорта, где отмечены достоинства и недостатки каждого этапа. По данной таблице можно сделать следующие выводы:
Транспортные машины, работающие в горной промышленности, должны иметь высокую производительность, надежность, энерговооруженность и долговечность, обеспечивать бесперебойное перемещение полезного ископаемого на значительное расстояния;
подземный рельсовый транспорт должен развиваться в направлении создания мощных локомотивов с электрическим или дизельным приводом.
ПРИЛОЖЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ШАХТНОГО ТРАНСПОРТА
Год выпуска |
Назначение |
Достоинства |
Недостатки |
1 |
2 |
3 |
4 |
В конце 18 века |
Первые попытки механизации транспорта (по деревянным настилам перемещали тачки и вагонетки) |
Перемещение большого количества грузов |
Износ деревянных настилов |
1776г |
Первые железные уголки вместо деревянных настилов |
Прочность |
|
1788г |
Первые рельсы из чугуна |
Прочность |
|
1806…1809г (П.К. Фролов) |
Первая чугунная дорога |
Перемещение большого количества грузов |
|
1802г |
Первый в мире паровой транспортный экипаж |
Перемещение груза на значительные расстояния |
|
1803г |
Первый в мире паровоз (Р. Тревитик) |
Паровоз не нес на себе груз, а тянул вагонетки с грузом |
|
1833…1834г |
Первый паровоз в России (Е.А. и М.Е. Черепановы) |
|
|
1835г |
Второй паровоз в России |
Мощность паровоза превзошла мощность лучшего английского локомотива |
|
1861г |
Первый ленточный конвейер «песковоз» (А. Лопатин) |
|
|
1882г |
Первый рудничный электровоз фирмой «Siemens & Halske» |
Перемещение большого количества грузов |
|
Первая половина19 века
|
Используется канатная откатка |
Возросла производительность труда |
Механизация транспорта носит единичный характер
|
1 |
2 |
3 |
4 |
1911г |
Механические санки на колесах |
Повысился объем добычи угля |
|
1910г |
Испытание импортных конвейеров Первые в России качающиеся конвейеры |
Повысился объем добычи угля |
Общая техническая отсталость промышленности |
1925г |
Впервые применена скреперная установка |
Повысился объем добычи угля |
|
1925г |
Изготовлен отечественный контактный локомотив, мощностью 14,6кВт |
Снизилось число несчастных случаев на транспорте; производительность труда возросла почти в 2 раза; снизилась себестоимость откатки. |
Недостаточная надежность, малый ресурс локомотивов. |
1930г |
Создан первый ленточный конвейер |
Предназначен для пластов мощностью не менее 0,9 при угле падения до 15° и длине лавы до 200м |
Сложность переноски, необходимость сохранения строгой прямолинейности лавы, быстрый износ ленты. |
1935…1936г |
Первые шаги по созданию переносных скребковых конвейеров |
Возможность применение в очистных забоях |
|
1935…1939г |
Первые поставки на шахты Донбасса отечественных ленточных конвейеров |
Замена малопроизводительного и трудоемкого канатного транспорта по наклонным горным выработкам
|
|
1939…1940г |
Испытание на шахтах Донбасса новых скребковых конвейеров |
Высокая производительность, возможность транспортировать груз не только по падению, но и по восстанию |
|
1939…1940г |
Новые контактные и аккумуляторные электровозы типа П-ТР и П-АР |
Имели улучшенную конструкцию, систему управления, повышенную емкость. Был ликвидирован разрыв между механической выемкой и доставкой угля
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
1945…1947г |
Прошли испытание передвижные скребковые ковейеры |
Появилась возможность перейти на узкозахватную технологию работ в очистном забое
|
|
1945г |
Разработаны ленточные конвейеры с шириной ленты 700мм, 800-900мм |
Сократилось число перегрузов на конвейерных линиях наклонных выработок, повысилась скорость движения ленты. |
|
50-е годы |
Созданы мощные электровозы весом 10 и 14т |
Происходит реконструкция подземных рельсовых путей (настилают две рельсовые колеи)
|
|
1961…1962г |
Разрабатываются ленточные конвейеры с шириной ленты от 800мм до 1600мм |
Облегчился труд шахтеров и повысилась производительность труда |
|
70-е годы |
Начинается разработка контактных и аккумуляторных электровозов с цепным весом от 4 до 28 т |
Улучшение тяговых характеристик, повышение скорости, совершенствование сигнализации
|
|
1980…1990г |
Разработаны «базовые типы» передвижных скребковых конвейеров СП, СПЦ |
Появилась возможность доставлять уголь из очистных забоев с мощностью пластов от 0,6 до 3,5м |
|
С 1994 по 2009 год в области шахтного транспорта произошли изменения: - появилось новое высокопроизводительное оборудование - повысился уровень механизации вспомогательных работ |
Литература
- Татаренко А.М., Максецкий И.П. «Рудничный транспорт». М.:Недра,1990.
- Клорикьян С.Х., Старичнева В.В. и др. «Машины и оборудование для шахт и рудников». Справочник. – МГУ, 1994.
- Под.редакцией Щадова В.М. Рудничный транспорт и механизация вспомогательных работ. – Москва издательство «Горная книга», 2010
Галкин В.И., Шешко Е.Е. Транспортные машины. – Москва издательство «Горная книга», 2010
- Здесь еще нет комментариев